有限元及其分析---第2章ansys基本操作(存儲(chǔ)版)
【正文】 應(yīng)用場(chǎng)合 模型尺寸 內(nèi)存使用 硬盤使用 正向直接解法 (直接消除法 ) 要求穩(wěn)定性（非線性分析）或內(nèi)存受限制時(shí) 低于 50000自由度 低 高 稀疏矩陣直接解法 要求穩(wěn)定性和求解速度（非線性分析）；線性分析時(shí)迭代法收斂很慢時(shí)（尤其對(duì)病態(tài)矩陣，如形狀不好的單元） 自由度為 10000～500000（多用于板殼和梁模型） 中 高 雅可比共軛梯度法 在單場(chǎng)問題（如熱，磁，聲，多物理問題）中求解速度很重要時(shí) 自由度為 50000～1000000以上 中 低 不完全喬類斯基共軛梯度法 在多物理模型應(yīng)用中求解速度很重要時(shí)，處理其它迭代法很難收斂的模型（幾乎是無窮矩陣） 自由度為 50000～1000000以上 高 低 預(yù)條件共軛梯度法 當(dāng)求解速度很重要時(shí)（大型模型的線性分析）尤其適合實(shí)體單元的大型模型 自由度為 50000～1000000以上 高 低 代數(shù)多柵求解器 與預(yù)條件共軛梯度法相同，此外，可以在共享存儲(chǔ)器的并行機(jī)上升級(jí)到 8處理器。由于本書僅用到通用后處理器 POST1，限于篇幅，不再介紹時(shí)間歷程后處理 POST26，可參見 ANSYS幫助文檔。 ? TIME（時(shí)間） ? NSUBST（子步數(shù)）和 DELTIM（時(shí)間步大?。? ? KBC（斜坡或階躍選項(xiàng)） ? AUTOTS（自動(dòng)時(shí)間步） 4） 創(chuàng)建多載荷步 求解 ANSYS程序中有幾種解聯(lián)立方程系統(tǒng)的方法：稀疏矩陣直接解法，直接解法，雅可比共軛梯度法（ JCG），不完全喬類斯基共軛梯度法（ ICCG），預(yù)條件共軛梯度法（ PCG），自動(dòng)迭代法（ ITER）。 缺點(diǎn)： ? ANSYS網(wǎng)格劃分命令生成的單元處于當(dāng)前激活的單元坐標(biāo)系中，網(wǎng)格劃分命令生成的節(jié)點(diǎn)使用整體笛卡爾坐標(biāo)系，因此，實(shí)體模型和有限元模型可能具有不同的坐標(biāo)系和加載方向； ? 在簡(jiǎn)化分析中，實(shí)體模型不很方便，此時(shí)，載荷施加于主自由度（僅能在節(jié)點(diǎn)而不能在關(guān)鍵點(diǎn)定義主自由度）； ? 施加關(guān)鍵點(diǎn)約束很棘手，尤其是當(dāng)約束擴(kuò)展選項(xiàng)被使用時(shí)（擴(kuò)展選項(xiàng)允許將一約束特性擴(kuò)展到通過一條直線連接的兩關(guān)鍵點(diǎn)之間的所有節(jié)點(diǎn)上）； ? 不能顯示所有實(shí)體模型載荷。 載荷形式 實(shí)體或有限元模型 圖素 施加 刪除 列表 運(yùn)算 加載設(shè)置 Displacement Soild Model Keypoints DK DKDELE DKLIST DTRAN Soild Model Lines DL DLDELE DLLIST DTRAN Soild Model Areas DA DADELE DALIST DTRAN Finite Elem Nodes D DSYM DDELE DLIST DSCALE DCUM Force Soild Model Keypoints FK FKDELE FKLIST FTRAN Finite Elem Nodes F FDELE FLIST FSCALE FCUM Pressure Soild Model Lines SFL SFLDELE SFLLIST SFTRAN SFGRAD Soild Model Areas SFA SFADELE SFALIST SFTRAN SFGRAD Finite Elem Nodes SF SFDELE SFLIST SFSCALE SFGRAD SFCUM Finite Elem Elements SFE SFBEAM SFEDELE SFELIST SFSCALE SFGRAD SFFUN SFCUM Temperature Soild Model Keypoints BFK BFKDELE BFKLIST BFKTRAN Finite Elem Nodes BF BFDELE BFLIST BFSCALE BFCUM Finite Elem Elements BFE BFEDELE BFELIST BFSCALE BFCUM Inertia ACEL OMEQA 2） 載荷步和子步 在施加載荷時(shí)需要對(duì)載荷步（ load step）、載荷子步（ sub step）進(jìn)行定義。 ? 值得注意的是當(dāng)指定六面體單元對(duì)體自由分網(wǎng)時(shí)，由于對(duì)體自由分網(wǎng)只能是四面體單元，當(dāng)模型中只定義了六面體單元類型時(shí)， ANSYS程序?qū)?huì)采用該六面體單元的退化形式（四面體單元）對(duì)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，應(yīng)該盡量避免這種情況而直接指定四面體單元對(duì)體進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分，這樣可以節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間和計(jì)算所需的內(nèi)存空間。 ? 在定義單元類型、實(shí)常數(shù)以及材料屬性時(shí)，可以分別定義多個(gè)而形成單元類型表、實(shí)常數(shù)表和材料屬性表。與自由網(wǎng)格相比，映射網(wǎng)格對(duì)其包含的單元形狀有限制，而且要求幾何模型必須滿足特定的規(guī)則。工作平面的 X、 Y軸分別取為總體笛卡兒坐標(biāo)系的 X軸和 Y軸。而結(jié)果數(shù)據(jù)在列表、顯示和單元表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，通常先被變換到激活的結(jié)果坐標(biāo)系下，然后再輸出。 1） 整體與局部坐標(biāo)系 2） 坐標(biāo)系的激活 3） 節(jié)點(diǎn)和單元坐標(biāo)系 整體和局部坐標(biāo)系用于幾何體的定位，而節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系則用于定義節(jié)點(diǎn)自由度的方向。 ? 如果模型過于復(fù)雜，如非常復(fù)雜的不規(guī)則線、面或體，在 ANSYS中建立其幾何模型將會(huì)非常復(fù)雜，可以考慮在專用的 CAD中建立幾何模型，然后通過
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